موز ساده، یکی از عناصر اصلی بسیاری از رژیم‌های غذایی سالم، به دلیل بیماری پژمردگی فوزاریوم موز (FWB) در آستانه انقراض قرار دارد. این بیماری ویرانگر توسط گونه‌ای از پاتوژن قارچی به نام فوزاریوم اکسیسپرم (Fusarium oxysporum f.sp. cubense) نژاد گرمسیری ۴ (TR4) ایجاد می‌شود.
به لطف یک تیم بین‌المللی از دانشمندان به رهبری دانشگاه ماساچوست امهرست، اکنون می‌دانیم که TR4 از گونه‌ای که در دهه ۱۹۵۰ محصولات تجاری موز را نابود کرد، تکامل نیافته است.
در عوض، به نظر می‌رسد که ویروسی بودن این نژاد جدید با برخی از ژن‌های جانبی مرتبط با تولید نیتریک اکسید مرتبط است.
این بینش‌ها می‌تواند راه را برای درمان‌ها و استراتژی‌هایی هموار کند که می‌توانند گسترش بی‌رویه TR4 را کند یا حتی کنترل کنند.
داستان دو نوع موز
«موزی که امروز می‌خوریم همان موزی نیست که پدربزرگ و مادربزرگ شما می‌خوردند. آن موزهای قدیمی، موزهای گروس میشل (Gros Michel)، به طور عملی منقرض شده‌اند و قربانی اولین شیوع فوزاریوم در دهه ۱۹۵۰ شدند»، گفت لی-جون ما (Li-Jun Ma)، استاد بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی در دانشگاه ماساچوست امهرست و نویسنده ارشد مقاله.
امروزه، محبوب‌ترین نوع موز موجود در بازار موز کاوندیش (Cavendish) است که به عنوان پاسخی مقاوم به بیماری در برابر انقراض گروس میشل پرورش یافته است.
به مدت حدود چهار دهه، موز کاوندیش در مزارع وسیع و تک‌کشت که بیشتر تولید موز تجاری جهان را تامین می‌کنند، در سراسر جهان شکوفا شد.
بیماری موز و تأثیر آن
تا دهه ۱۹۹۰، روزهای طلایی موز کاوندیش به آرامی با شیوع دیگری از پژمردگی موز رو به افول بود. این شیوع به سرعت از آسیای جنوب شرقی به آفریقا و آمریکای مرکزی گسترش یافت.
«شیوع دیگری از پژمردگی موز رخ داد»، گفت نویسنده اصلی یونگ ژانگ (Yong Zhang)، که دکترای خود را در برنامه زیست‌شناسی سازمانی و تکاملی دانشگاه ماساچوست امهرست تحت هدایت ما به پایان رساند. «این شیوع همچون آتش‌سوزی از آسیای جنوب شرقی به آفریقا و آمریکای مرکزی گسترش یافت.»
«ما ده سال گذشته را به مطالعه این شیوع جدید پژمردگی موز اختصاص داده‌ایم»، یادآور شد ما، که در فوزاریوم اکسیسپرم تخصص دارد. این قارچ یک گونه واحد نیست، بلکه یک «مجموعه گونه» با صدها گونه مختلف است که در اثرگذاری بر میزبان‌های گیاهی مختلف تخصص دارند.
این گونه‌ها توسط کسب ژن‌های جانبی خاص نژادی علاوه بر ژنوم اصلی مشترک تعیین می‌شوند.
«ما اکنون می‌دانیم که پاتوژن TR4 که موز کاوندیش را نابود می‌کند، از نژادی که موزهای گروس میشل را نابود کرد، تکامل نیافته است»، گفت ما.
«ژنوم TR4 حاوی برخی ژن‌های جانبی است که به تولید نیتریک اکسید مرتبط هستند و به نظر می‌رسد این عامل کلیدی در ویروسی بودن TR4 است.»
استراتژی‌هایی برای کاهش بیماری موز
یونگ، ما و همکارانشان از چین، آفریقای جنوبی و دانشگاه‌های مختلف ایالات متحده ۳۶ گونه مختلف Foc را از سراسر جهان به دقت توالی‌یابی و مقایسه کردند.
این تیم کشف کرد که TR4 از برخی ژن‌های جانبی برای تولید و سم‌زدایی نیتریک اکسید قارچی برای نفوذ به میزبان استفاده می‌کند.
این کشف کلیدی تاثیر عظیم تولید نیتریک اکسید بر ویروسی بودن TR4 را نشان داد و در نتیجه چندین مسیر استراتژیک برای کنترل گسترش این پاتوژن را فراهم کرد.
در حالی که این تیم هنوز دقیقاً نمی‌داند که این فعالیت‌ها چگونه به آلوده شدن موزهای کاوندیش کمک می‌کنند، اما توانستند تعیین کنند که ویروسی بودن TR4 به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد وقتی که دو ژنی که تولید نیتریک اکسید را کنترل می‌کنند، حذف شوند.
«شناسایی این توالی‌های ژنتیکی جانبی بسیاری از راهبردهای استراتژیک را برای کاهش یا حتی کنترل گسترش TR4 فراهم می‌کند»، گفت یونگ.
تنوع‌بخشی به موزهایی که خریداری می‌کنیم
با این وجود، ما به سرعت اشاره می‌کند که مشکل اصلی که میوه محبوب صبحانه ما را تهدید می‌کند، عمل تک‌کشتی است.
«وقتی هیچ تنوعی در یک محصول تجاری بزرگ وجود ندارد، تبدیل به هدف آسانی برای پاتوژن‌ها می‌شود»، او گفت. «دفعه بعد که برای خرید موز می‌روید، انواع مختلفی را که ممکن است در فروشگاه مواد غذایی ویژه محلی شما موجود باشند امتحان کنید.»
تنوع‌بخشی به انواع موزهایی که مصرف می‌کنیم می‌تواند به کاهش فشار بر روی نوع کاوندیش کمک کند و صنعت موز را مقاوم‌تر کند.
حمایت از تنوع زیستی در محصولات موز فقط برای حفظ میوه محبوب نیست؛ بلکه برای اطمینان از امنیت غذایی برای نسل‌های آینده است.
این مطالعه در مجله Nature Microbiology منتشر شده است.
